·672· 工程科学学报，第38卷，第5期 CaFe2(SiO,),增多，但存在于No.1水淬渣样的富磷 石相C,AS及基质相C,S.造成这一结果的原因是因 酸盐相nCS-C,P固溶体消失.因此，二元碱度B为 为尽管增加AL,0,水淬渣样中生成部分C,AS相，但 1.3的炉渣中，增加AL,0,含量会恶化水淬渣样中磷酸 由于二元碱度B过大，水淬渣样中生成的C,S较多，最 盐的富集.造成富磷酸盐相nC,S-C,P固溶体消失的 终导致C,S数量过多，所以磷酸盐富集程度不明显 原因可归结于：二元碱度B为1.3时，增加A山，03可促 No.5和No.6两组水淬渣样（图4(e)和图4(）)， 进钙铝黄长石相C2AS的生成，进而减少-C,S相的生 同时调整炉渣二元碱度B和A山2O3含量，即二元碱度 成：C,S相的减少会减少生成nC,S-C,P的数量，因此 B为2.0，（AL,0)为15%时和二元碱度B为2.4， 磷酸盐富集程度变差. (AL,0,)为20%时，水淬渣样中的主要矿相均为富Fe No.3水淬渣样（图4(c)),二元碱度B提高至 相Fe,0,C,AS及磷酸盐富集相nC,SC,P固溶体. 1.7,保持(A山，03)为10%，主要矿相为富Fe相Fe,0,、 比较图4(a)~图4()的X射线衍射检测结果可 磷酸盐富集相nC,S-C,P、C,AS及少量基质相C,S. 看出：提高炼钢炉渣的二元碱度B有利于C,S相的生 No.3水淬渣样中生成钙铝黄长石相C,AS,且水淬渣 成，增加A山20，有利于绑定炼钢炉渣中生成的C2S为 样中磷酸盐进行富集. C,AS.炼钢炉渣二元碱度B和渣中AL,0,的含量共同 No.4水淬渣样（图4(d)),二元碱度B进一步提 影响水淬渣样中磷酸盐的富集，即优化炉渣复杂碱度， 高到2.4，保持(L,0,)为10%，主要矿相为钙铝黄长 水淬渣样中的磷酸盐才能得到充分富集 1-Fe 0 a No.1水淬渣样 d N.4水淬渣样 2-C,AS B=1.3(1,0,=0 2-C,AS B=2.4.(A1.0,=10% 2 24214 23411 A品 3nc.SC,p (b) 、,2水淬清样 3-nC.S-C.P Na.5水淬渣样 4(a,Si0 1.3,(A1,0)=10% 4(ai0 B=2.0.(A1,0,=159% 学 5-Ca,Fe,(SiO) N.3水淬渣样 -Ca Fe(SiO ) .6水淬渣样 B=1.7.(Al.0=10w B=2.4.(A10,=20% 40 50 60 70 20 30 4050 60 70 0 29/ 20/ 图4No.1~No.6水淬渣样的X射线衍射谱 Fig.4 X-ray diffraction pattems of steelmaking slags for No.I to No.6 slag samples 3.2二元碱度和A山，0，含量对磷酸盐富集的影响 寸较大.显然，当碱度为1.3，不添加A山，02时，No.1水 六组水淬渣样的扫描电镜照片如图5所示.图5 淬渣样中磷酸盐相可良好富集. 中标注的各点能谱检测结果见表3.前已述及，No.1 在参比或基准样品中添加10%Al203的No.2水 实验为二元碱度B为1.3，不添加A山20，的炉渣，因此 淬渣样的扫描电镜照片如图5(b)所示.No.2水淬渣 将No.1样品视为参比或基准样品.比较No.1和 样的深色区域不明显，与基质相灰色区域界线模糊 No.2的扫描电镜结果，以期得到相同二元碱度下不同 显然，与作为参比或基准样品的No.1水淬渣样相比， Al,O,含量对磷酸盐富集的影响.通过比较No.2~ 添加10%AL,0,的No.2水淬渣样中磷酸盐没有很好 No.4的扫描电镜结果，以期揭示相同A山，0，含量不同 地富集 二元碱度对磷酸盐富集的影响.通过比较No.1、 从表3所示No.1和No.2的能谱定量检测结果可 No.3、No.5和No.6的扫描电镜结果，以期探明二元碱 知：No.1水淬渣样中，代表深色富磷酸盐相的点3的 度B和A山，0，含量对磷酸盐富集的交互影响 (P,0)为29.54%：No.2水淬渣样中代表深灰色富磷 3.2.1相同二元碱度下不同A山，03含量对磷酸盐富 酸盐相的点6的(P,0,)降低到23.42%.因此，二元碱 集的影响 度B为1.3时，添加AL,03会恶化磷酸盐富集程度.这 如图5(a)所示No.1水淬渣样的扫描电镜图中可 一结果和3.1节中的X射线衍射检测结果一致 发现三个不同区域.与前期研究同结果相同：白色区 3.2.2相同A1,0,含量不同二元碱度对磷酸盐富集 域为富Fe相，灰色区域为基质相，深灰色区域为富磷 的影响 酸盐相.图5(a)中富磷酸盐相的深色区域明显，且尺 比较如图5(b)和图5(c)所示No.2和No.3水淬工程科学学报，第 38 卷，第 5 期 Ca3Fe2 ( SiO4 ) 3 增多，但存在于 No． 1 水淬渣样的富磷 酸盐相 nC2 S--C3P 固溶体消失． 因此，二元碱度 B 为 1. 3 的炉渣中，增加 Al2O3 含量会恶化水淬渣样中磷酸 盐的富集． 造成富磷酸盐相 nC2 S--C3P 固溶体消失的 原因可归结于: 二元碱度 B 为 1. 3 时，增加 Al2O3 可促 进钙铝黄长石相 C2AS 的生成，进而减少 f--C2 S 相的生 成; C2 S 相的减少会减少生成 nC2 S--C3P 的数量，因此 磷酸盐富集程度变差． No． 3 水 淬渣样( 图 4 ( c) ) ，二元碱 度 B 提 高 至 1. 7，保持( Al2O3 ) 为 10% ，主要矿相为富 Fe 相 Fe3O4、 磷酸盐富集 相 nC2 S--C3P、C2AS 及少 量 基 质 相 C2 S． No． 3 水淬渣样中生成钙铝黄长石相 C2AS，且水淬渣 样中磷酸盐进行富集． No． 4 水淬渣样( 图 4( d) ) ，二元碱度 B 进一步提 高到 2. 4，保持( Al2O3 ) 为 10% ，主要矿相为钙铝黄长 石相 C2AS 及基质相 C2 S． 造成这一结果的原因是因 为尽管增加 Al2O3，水淬渣样中生成部分 C2AS 相，但 由于二元碱度 B 过大，水淬渣样中生成的 C2 S 较多，最 终导致 f--C2 S 数量过多，所以磷酸盐富集程度不明显． No． 5 和 No． 6 两组水淬渣样( 图 4( e) 和图 4( f) ) ， 同时调整炉渣二元碱度 B 和 Al2O3 含量，即二元碱度 B 为 2. 0，( Al2O3 ) 为 15% 时和 二 元 碱 度 B 为 2. 4， ( Al2O3 ) 为 20% 时，水淬渣样中的主要矿相均为富 Fe 相 Fe3O4，C2AS 及磷酸盐富集相 nC2 S--C3P 固溶体． 比较图 4( a) ～ 图 4( f) 的 X 射线衍射检测结果可 看出: 提高炼钢炉渣的二元碱度 B 有利于 C2 S 相的生 成，增加 Al2O3 有利于绑定炼钢炉渣中生成的 C2 S 为 C2AS． 炼钢炉渣二元碱度 B 和渣中 Al2O3 的含量共同 影响水淬渣样中磷酸盐的富集，即优化炉渣复杂碱度， 水淬渣样中的磷酸盐才能得到充分富集． 图 4 No． 1 ～ No． 6 水淬渣样的 X 射线衍射谱 Fig． 4 X-ray diffraction patterns of steelmaking slags for No． 1 to No． 6 slag samples 3. 2 二元碱度和 Al2O3 含量对磷酸盐富集的影响 六组水淬渣样的扫描电镜照片如图 5 所示． 图 5 中标注的各点能谱检测结果见表 3． 前已述及，No． 1 实验为二元碱度 B 为 1. 3，不添加 Al2O3 的炉渣，因此 将 No． 1 样 品 视 为 参 比 或 基 准 样 品． 比 较 No． 1 和 No． 2 的扫描电镜结果，以期得到相同二元碱度下不同 Al2O3 含量对磷酸盐富集的影响． 通过比较 No． 2 ～ No． 4 的扫描电镜结果，以期揭示相同 Al2O3 含量不同 二元碱 度 对 磷 酸 盐 富 集 的 影 响． 通 过 比 较 No． 1、 No． 3、No． 5 和 No． 6 的扫描电镜结果，以期探明二元碱 度 B 和 Al2O3 含量对磷酸盐富集的交互影响． 3. 2. 1 相同二元碱度下不同 Al2O3 含量对磷酸盐富 集的影响 如图 5( a) 所示 No． 1 水淬渣样的扫描电镜图中可 发现三个不同区域． 与前期研究［5］结果相同: 白色区 域为富 Fe 相，灰色区域为基质相，深灰色区域为富磷 酸盐相． 图 5( a) 中富磷酸盐相的深色区域明显，且尺 寸较大． 显然，当碱度为1. 3，不添加 Al2O3 时，No． 1 水 淬渣样中磷酸盐相可良好富集． 在参比或基准样品中添加 10% Al2O3 的 No． 2 水 淬渣样的扫描电镜照片如图 5( b) 所示． No． 2 水淬渣 样的深色区域不明显，与基质相灰色区域界线模糊． 显然，与作为参比或基准样品的 No． 1 水淬渣样相比， 添加 10% Al2O3 的 No． 2 水淬渣样中磷酸盐没有很好 地富集． 从表 3 所示 No． 1 和 No． 2 的能谱定量检测结果可 知: No． 1 水淬渣样中，代表深色富磷酸盐相的点 3 的 ( P2O5 ) 为 29． 54% ; No． 2 水淬渣样中代表深灰色富磷 酸盐相的点 6 的( P2O5 ) 降低到 23. 42% ． 因此，二元碱 度 B 为1. 3 时，添加 Al2O3 会恶化磷酸盐富集程度． 这 一结果和 3. 1 节中的 X 射线衍射检测结果一致． 3. 2. 2 相同 Al2O3 含量不同二元碱度对磷酸盐富集 的影响 比较如图 5( b) 和图 5( c) 所示 No． 2 和 No． 3 水淬 · 276 ·